Question

（2009?武漢二模）若規(guī)定氫原子處于基態(tài)時(shí)的能量為E₁=0，則其他各激發(fā)態(tài)的能量依次為E₂=10.2eV、E₃=12.09eV、E₄=12.75eV、E₅=13.06eV…在氣體放電管中，處于基態(tài)的氫原子受到能量為12.8eV的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài)，在這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中（　　）

A．總共能輻射出6種不同頻率的光子

B．總共能輻射出10種不同頻率的光子

C．輻射出波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子是從n=4躍遷到n=3能級(jí)時(shí)放出的

D．輻射出波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子是從n=5躍遷到n=4能級(jí)時(shí)放出的

Answer 1

分析：處于基態(tài)的氫原子受到能量為12.8eV的高速電子轟擊，可以吸收電子的部分能量，躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，再向低能級(jí)狀態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出光子．若躍遷到n能級(jí)的激發(fā)態(tài)，總共能輻射出C

2 n

種不同頻率的光子．根據(jù)玻爾理論和光子的能量公式確定波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子是如何躍遷的．

解答：解：
A、B氫原子各個(gè)激發(fā)態(tài)的能量E₂=10.2eV、E₃=12.09eV、E₄=12.75eV、E₅=13.06eV…處于基態(tài)的氫原子受到能量為12.8eV的高速電子轟擊，可以吸收電子的部分能量，躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，再向低能級(jí)狀態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出光子，總共能輻射出C

2 4

=6種不同頻率的光子．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、D氫原子只能躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)，根據(jù)玻爾理論和光子的能量公式得到△E=E_m-E_n=h

c

λ

（m＞n），波長(zhǎng)與能量差成反比，所以輻射出波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子是從n=4躍遷到n=3能級(jí)時(shí)放出的．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選AC

點(diǎn)評(píng)：本題是氫原子有兩次躍遷，第一次躍遷時(shí)氫原子能從高能電子吸收部分能量，與光子不同，光子的能量只有等于兩個(gè)能級(jí)的差時(shí)，氫原子才能吸收．